[发明专利]基于分段拟合数据处理算法的荧光光谱数据噪声滤波方法

摘要

本发明公开一种基于分段拟合数据处理算法的荧光光谱数据噪声滤波方法，将分段拟合数据处理算法运用到荧光光谱的数据处理中，并对光谱曲线进行分段拟合时做多次迭代运算，滤掉光谱数据中的随机干扰，使最终的光谱曲线还原其曲线特性，包括以下过程：实测光谱数据；确立极值点；以单调区间划分拟合区域；分段拟合数据滤波；输出处理后的数据。采用本发明所述方法处理的光谱数据后可消除由于噪声影响而出现的异常数据，能有效提高光谱仪测量精度，为以光谱数据为依据的测量和检测提供保障。

主权项

一种基于分段拟合数据处理算法的荧光光谱数据噪声滤波方法，其特征在于：将分段拟合数据处理算法运用到荧光光谱的数据处理中，并对光谱曲线进行分段拟合时做多次迭代运算，包括以下过程：实测光谱数据；确立极值点；以单调区间划分拟合区域；分段拟合数据滤波；输出处理后的数据；具体步骤如下：(1)处理原始实测光谱数据的步骤：将采集到的光谱数据通过取点x₁附近等间距的n₁+n_r+1个点，用n₁表示x_i左边点的个数，用n_r表示x₁右边点的个数，x_i+1‑x_i＝Δx为均匀间距；(2)对生成的序列进行计算处理的步骤：通过对数据的求导得出极值点，划分出单调区间，用于分段拟合区域；(3)对处理后的序列处理的步骤：多项式在x_i的值，就给出了它的光滑数值g_i(g_i∈G)，因此$g_i=\underset{k=0}{\overset{M}{\Σ}}{b}_k\[\frac{x-x_i}{\mathrm{\Δ}x}\]k$由于x_i+1‑x_i＝Δx的均匀间距，设实测数据为y₁，P_i(x)表示相对于点x_i的一个M次多项式，用它在最小二乘意义下拟合这n₁+n_r+1个点，为了使用P₁(x)拟合测试数据，必须定义系数b_k，使得下式达到最优，$min\underset{i=1}{\overset{i+n_r}{\Σ}}{\[p_i\left(x_j\right)-y_j\]}^2$P_i(x)即为拟合后的光谱曲线。